机器学习中Deeplabv3中的aspp相关公式
时间: 2023-11-01 17:06:55 浏览: 46
ASPP(Atrous Spatial Pyramid Pooling)在DeepLabv3中用于提高语义分割的准确性,其相关公式如下:
1. Atrous convolution
Atrous convolution是一种卷积操作,可以扩大卷积核的感受野,从而提高特征提取的能力。在ASPP中,使用多个不同的空洞率(dilation rate)的卷积核进行多尺度特征提取,公式如下:
$$
f_{i,j,k}=\sum_{p,q=-(k-1)/2}^{(k-1)/2}w_{p,q,k}x_{i+p\cdot r_j,j+q\cdot r_j}
$$
其中,$f_{i,j,k}$表示输出特征图的第$i$行、第$j$列、第$k$个通道的值,$w_{p,q,k}$表示该卷积核的第$p$行、第$q$列、第$k$个通道的权重,$x_{i,j}$表示输入特征图的第$i$行、第$j$列的值,$r_j$表示第$j$列的空洞率。
2. Spatial pyramid pooling
Spatial pyramid pooling(SPP)是一种池化操作,可以在不同尺度上对特征进行池化,从而捕捉不同尺度下的上下文信息。在ASPP中,使用多个不同的池化尺寸对特征进行池化,公式如下:
$$
f_{i,j,k}=\max_{p\in P}x_{i+p\cdot r_j,j+q\cdot r_j}
$$
其中,$P$表示该池化层的池化尺寸集合,$f_{i,j,k}$表示输出特征图的第$i$行、第$j$列、第$k$个通道的值,$x_{i,j}$表示输入特征图的第$i$行、第$j$列的值,$r_j$表示第$j$列的空洞率。
3. Concatenation
将上述两个操作得到的特征图进行拼接,得到多尺度的特征图,公式如下:
$$
f_{i,j}=[f_{i,j,1};f_{i,j,2};...;f_{i,j,K}]
$$
其中,$f_{i,j}$表示输出特征图的第$i$行、第$j$列的值,$[...;...]$表示拼接操作,$K$表示ASPP中使用的卷积核和池化尺寸的数量。
4. 1x1 convolution
使用一个$1\times1$的卷积核对拼接后的特征图进行卷积,从而融合不同尺度的特征信息,公式如下:
$$
f_{i,j}=W_{1\times1}f_{i,j}+b
$$
其中,$f_{i,j}$表示输出特征图的第$i$行、第$j$列的值,$W_{1\times1}$表示$1\times1$的卷积核的权重,$b$表示偏置项。
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